Otizmde, Nöronların Yetersiz 'Budaması' Aşırı Sinapslara Yol Açıyor
Columbia Üniversitesi Tıp Merkezi'ndeki (CUMC) sinirbilimcilere göre, otizmi olan çocuklar ve gençler, sağlıklı çocuklara kıyasla gelişim sırasında yavaş bir beyin "budama" sürecine sahipler. Bu daha yavaş budama süreci, nöronların birbirine bağlandığı ve birbiriyle iletişim kurduğu noktalar olan beyin sinapslarının fazlalığına neden olur.
Dergide yayınlanan çalışma Nöron, ayrıca rapamisinin ilacının, semptomlar ortaya çıktıktan sonra bile farelerde normal sinaptik budamayı geri kazandığını ve otistik benzeri davranışları iyileştirebildiğini buldu.
Rapamisinin otizmli kişilerde kullanımını engelleyebilecek yan etkileri olmasına rağmen, "davranışta değişiklik görebiliyor olmamız, daha iyi bir ilaç bulabilirsek, bir çocuk teşhis edildikten sonra otizmin hala tedavi edilebileceğini gösteriyor" dedi. kıdemli araştırmacı, David Sulzer, Ph.D., CUMC'da nörobiyoloji profesörü.
Bebeklik döneminde, özellikle otistik davranışlarda yer alan bir bölge olan kortekste bir sinaps gelişimi patlaması olur; Geç ergenlik döneminde, bu kortikal sinapsların yaklaşık yarısı budanmıştır. Sinapsların otizme bağlı birçok genden etkilendiği bilinmektedir ve bazı araştırmacılar, otizmi olan kişilerin daha fazla sinapslara sahip olabileceği hipotezini öne sürmüşlerdir.
Çalışma için, CUMC nöroloji profesörü yardımcı yazar Guomei Tang, başka nedenlerden ölen otizmli çocukların beyinlerini inceledi. İki ila dokuz yaş arasındaki çocuklardan on üç beyin, 13 ila 20 yaşlarındaki ergenlerden on üç beyin geldi. Otizmi olmayan çocuklardan yirmi iki beyin de karşılaştırma için incelendi.
Tang, bu kortikal nöronlardan dallanan küçük dikenlerin sayısını sayarak her beyindeki küçük bir doku bölümündeki sinaps yoğunluğunu ölçtü; her omurga, bir sinaps ile başka bir nörona bağlanır. Çocukluğunun sonlarına doğru, omurga yoğunluğunun kontrol beyinlerinde yarı yarıya düştüğünü, otizmi olanların beyinlerinde ise yalnızca yüzde 16'nın düştüğünü keşfetti.
Sulzer, "Otizmli çocukların gelişimi sırasında budama eksikliğini ilk kez arayan ve gören kişi oldu," dedi Sulzer, "Yaşlı hastaların beyinlerinde ve farelerde bazı beyin bölgelerinde daha az sayıda sinaps tespit edilmesine rağmen otistik benzeri davranışlarla. "
Araştırmacılar budama kusuruna neden olmuş olabilecek ipuçları buldular; otistik çocukların beyin hücreleri eski ve hasarlı parçalarla doluydu ve "otofaji" olarak bilinen bir bozulma yolunda çok yetersizdi. Hücreler, kendi bileşenlerini parçalamak için otofajiyi ("kendi kendine yemek" anlamına gelen Yunanca bir terim) kullanır.
Araştırmacılar, bir fare modeli kullanarak budama kusurunu mTOR adlı bir proteine kadar izlediler. MTOR aşırı aktif olduğunda, beyin hücrelerinin "kendi kendine yeme" yeteneklerinin çoğunu yitirdiğini keşfettiler. Ve bu yetenek olmadan, farelerin beyinleri zayıf bir şekilde budanarak fazladan sinapslara neden oluyordu.
Sulzer, "İnsanlar genellikle öğrenmenin yeni sinaps oluşumunu gerektirdiğini düşünürken," uygun olmayan sinapsların kaldırılması da aynı derecede önemli olabilir.
Araştırmacılar, mTOR'u inhibe eden bir ilaç olan rapamisin ile tedavi ederek normal otofaji ve sinaptik budamayı eski haline getirebildiler ve farelerde otistik benzeri davranışları tersine çevirebildiler. İlaç, semptomlar geliştikten sonra bile etkiliydi.
Otizm hastalarının hemen hemen tüm beyinlerinde de büyük miktarlarda aşırı aktif mTOR bulunduğundan, aynı süreçler otizmli çocuklarda da meydana gelebilir.
Kaynak: Columbia Üniversitesi Tıp Merkezi
